[发明专利]具有合成固体电解质界面的电极材料

权利要求书

1.一种电极材料，包括：

电极基材；和

人造有机固体电解质界面材料，其包含有水溶性有机聚合物；

所述人造有机固体电解质界面材料形成交联的聚合涂层，该聚合涂层聚合在所述电极基材上。

2.根据权利要求1所述的电极材料，其中，所述人造有机固体电解质界面材料还包含交联剂。

3.根据权利要求2所述的电极材料，其中，所述交联剂包括金属离子或路易斯碱。

4.根据权利要求3所述的电极材料，其中，所述金属离子为硼、铬、钛、锆或锑。

5.根据权利要求2所述的电极材料，其中，所述交联剂为四硼酸锂。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的电极材料，其中，所述人造有机固体电解质界面材料还包含电解质溶剂或能够吸收电解质溶剂，可选地，所述电解质溶剂为碳酸盐电解质溶剂。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的电极材料，其中，所述水溶性有机聚合物是PAA、PVA或PMMA。

8.根据权利要求2至5中任意一项所述的电极材料，其中，所述水溶性有机聚合物和所述交联剂的比例为4:1至1:1。

9.根据权利要求1至5中任意一项所述的电极材料，其中，所述人造有机固体电解质界面材料位于所述电极基材上，占所述电极材料的总重量的0.05％至5％。

10.根据权利要求1至5中任意一项所述的电极材料，其中，所述电极基材包含嵌锂材料。

11.根据权利要求1至5中任意一项所述的电极材料，其中，所述电极材料包括硅、石墨、硅/石墨复合物或这些材料的组合。

12.根据权利要求11所述的电极材料，其中，所述电极基材为含硅和石墨的硅复合物。

13.根据权利要求1至5中任意一项所述的电极材料，其中，所述电极基材为硅-石墨复合纳米线。

14.根据权利要求13所述的电极材料，其中，所述硅-石墨复合纳米线涂覆有碳中间层，所述碳中间层位于所述硅-石墨复合纳米线和所述人造有机固体电解质界面材料之间。

15.根据权利要求1至5中任意一项所述的电极材料，其中，所述电极基材用作电化学电池中的阳极。

16.一种电化学装置中电极的制备方法，包括以下步骤：

提供电极基材；

将所述电极基材与水溶液中的聚合物以及交联剂结合，所述聚合物和所述交联剂成一定的比例；以及

聚合步骤，使所述聚合物和所述交联剂聚合，以在所述电极基材上形成聚合态的人造固体电解质界面材料。

17.根据权利要求16所述的制备方法，其中，在30℃至70℃的温度下进行所述聚合步骤。

18.根据权利要求16所述的制备方法，其中，在50℃的温度下进行所述聚合步骤。

19.根据权利要求16所述的制备方法，其中，所述聚合步骤的聚合时间为5分钟至30分钟。

20.根据权利要求19所述的制备方法，其中，所述聚合步骤的聚合时间为15分钟。

21.根据权利要求16至20中任意一项所述的制备方法，其中，所述聚合物和所述交联剂的比例为4:1至1:1。

22.根据权利要求16至20中任意一项所述的制备方法，其中，所述电极基材为含硅和石墨的硅复合物。

23.根据权利要求16至20中任意一项所述的制备方法，其中，所述电极基材为硅-石墨复合纳米线。

24.根据权利要求23所述的制备方法，其中，所述硅-石墨复合纳米线涂覆有碳中间层，所述碳中间层位于所述电极基材与所述人造有机固体电解质界面材料之间。

25.根据权利要求16至20中任意一项所述的制备方法，其中，所述电极包括权利要求1至5中任意一项所述的材料。

26.一种电池，包括：

根据权利要求1至5中任意一项所述的电极材料；

电解质；以及

容器，用于容纳所述电极材料和所述电解质。